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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Gussform, bei dem ein Modell, dessen
Oberfläche Luftdurchtrittsöffnungen aufweist, die mit einer mit einer Luftabsaugvorrichtung versehenen
Grundplatte verbunden sind, mit einer dünnen Schicht bedeckt, auf die Grundplatte ein mit einer
Luftabsaugvorrichtung versehener Formkasten aufgesetzt, bindemittelfreier Formsand in den Formkasten eingebracht und die Formsandoberfläche mit einer luftdichten Bahn abgedeckt wird, worauf mittels der
Luftabsaugvorrichtung des Formkastens der Druck in dem im Formkasten befindlichen Formsand herabgesetzt und das Modell und die Grundplatte entfernt werden.
Bei diesem bekannten Verfahren wird eine, üblicherweise durch Erwärmen plastisch gemachte,
Kunststoffbahn auf die Oberfläche des Modells aufgebracht und dort angesaugt, ein Formkasten aufgesetzt, mit
Formmaterial gefüllt, luftdicht abgedeckt, die Ansaugung über das Modell unterbrochen und dafür im
Formkasten Unterdruck erzeugt, so dass die die Modelloberfläche abbildende Kunststoffbahn nunmehr gegen das
Formmaterial gedrückt wird und das Modell abgenommen werden kann.
Dieses bekannte Unterdruckformverfahren zur Herstellung einer Giessform weist die folgenden Nachteile auf :
1. Das Ausmass der Dehnung bzw. Deformation der das Modell abdeckenden Kunststoffbahn (aus
Polyäthylen, Vinylacetat od. dgl.) ist begrenzt ; so reisst diese Bahn häufig beim Abformen eines
Modells mit einer komplizierten Gestalt, z. B. mit Vorsprüngen oder Einbuchtungen. Das bekannte
Verfahren eignet sich demgemäss vornehmlich nur zum Abformen von flachen, einfachen Modellen.
2. Da die Kunststoffbahn bei einer niedrigen Temperatur, z. B. schon bei etwa 900C schmilzt, besteht das Risiko einer Deformation des Formhohlraumes, weil beim Giessen eines grossen Gegenstandes die
Bahn schmelzen und/oder verbrennen kann.
3. Deformation des Formhohlraumes kann auch eintreten, wenn der Unterdruck im Formkasten aufgehoben wird, nachdem dieser vom Modell abgehoben wurde, da das Formmaterial selbst nicht verfestigt ist. Die Evakuierung des Formkastens muss deshalb sogar bis zur Beendigung des Giessens fortgesetzt werden. Ein Aufbewahren der Form ist praktisch nicht, ein Hantieren mit der Form nur schwer möglich.
Es bestand die Aufgabe, ein Unterdruckformverfahren der genannten Art zu schaffen, das die obigen Nachteile nicht aufweist.
Diese Aufgabe wird durch das erfindungsgemässe Verfahren gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Oberfläche des Modells vor dem Einfüllen des bindemittelfreien Formsandes mit einer dünnen Formsandschicht bedeckt wird, wobei der Formsand ein Bindemittel, das im wesentlichen aus einer Mischung aus einem Lösungsmittel, Äthylsilikat und einem thermoplastischen, mit Äthylsilikat mischbaren, Kunstharz besteht, enthält, und dass die dünne Formsandschicht durch das Entfernen des Lösungsmittels aus dem Binder mittels Hindurchsaugen von Luft durch die Luftdurchtrittsöffnungen im Modell über die Luftabsaugvorrichtung in der Grundplatte gehärtet wird.
Beim erfindungsgemässen Verfahren wird somit keine luftdichte Kunsrstoffbahn eingesetzt, die Formoberfläche wird durch eine gehärtete Formmaterialschicht gebildet.
Das erfindungsgemässe Verfahren wird im folgenden beispielsweise und an Hand der Zeichnungen näher beschrieben, in denen Fig. l die Grundplatte mit montiertem Modell, das bereits eine Oberflächenschicht aufweist, Fig. 2 die Anordnung nach Fig. 1 mit aufgesetztem, mit Formmaterial gefülltem und abgedecktem Formkasten und Fig. 3 den nach der Aushärtung der Oberflächenschicht abgenommenen Formkasten, also die fertige Giessform, darstellt.
Man erkennt ein Modell --101--, das auf einer Grundplatte--103--mit einer Luftkammer --103a-- und einem Absaugstutzen--104--steht ; das Modell und die obere Wand der Platte sind mit Bohrungen --2-- durchsetzt. Auf der Oberfläche des Modells--101--ist eine dünne Schicht--105--aus Formsand gleichmässig aufgetragen.
Der Ausdruck Formsand steht hier für die üblichen Formmaterialien, wie insbesondere Sand, Eisenpulver u. dgl. Dem die Schicht --105-- bildenden Formsand ist ein Bindemittel beigemischt, das beim Durchsaugen von Luft infolge der Entfernung eines enthaltenen Lösungsmittels härtet, was das Abheben des Formkastens ermöglicht, und das nach dem weiteren Durchgang von Luft oder durch Erhitzung in kurzer Zeit vollkommen abhärtet und eine grosse Festigkeit aufweist. Dieses Bindemittel besteht im wesentlichen aus einer Mischung von Äthylsilicat mit einem zum Mischen mit Äthylsilicat geeigneten thermoplastischen Harz, wie einem Copolymeren von Nylonharz oder Vinylacetatharz, und einem Lösungsmittel.
Die Schicht--105--kann z. B. aus 100 Teilen Quarzsand und 4 Teilen Bindemittel bestehen, wobei das Bindemittel sich wie folgt zusammensetzt : Äthylsilicat 40 40 % Äthylalkohol 8, 5% 5% igue Chlorwasserstoffsäure 8 %
50%iges Vinylacetat 40 %
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Phenolharz 3 % Oberflächenstabilisator 0, 5%
Der bindemittelhaltige Formsand wird auf die Oberfläche des Modells --101-- sowie auf die freie Fläche der Platte-103-, auf der das Modell steht, in einer Dicke von 20 mm aufgetragen und durch Luftdurchsaugen über den Absaugstutzen-104--, die Kammer --103a-- und die Bohrungen-102- verfestigt. Die Verfestigung erfolgt infolge der Entfernung des als Lösungsmittel dienenden Alkohols durch die abströmende Luft.
Sodann wird-wie Fig. 2 zeigt-ein Formkasten-108--auf die Platte--103--gestellt, der eine Entlüftungskammer Bohrungen--109--, ein Sieb oder Gewebe --110-- und einen Absaugstutzen-113--aufweist. Der vom Formkasten--108--umschlossene Raum wird mit bindemittelfreiem Formsand angefüllt, und die Oberfläche des eingefüllten Formsandes sowie die Ränder des
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--112-- abgedeckt.Formsandfüllung im genügenden Ausmass, wobei gleichzeitig das Bindemittel in der Formsandschicht--105-noch mehr abhärtet, so dass diese an das Formmaterial angesaugte Schicht von der Oberfläche des Modells abhebbar ist.
Sobald die Absaugung über den Stutzen --113-- beendet ist, wird der Formkasten-108von Modell --101-- und Grundplatte --103-- abgehoben. Die harte Formsandschicht --105-- bildet dann die Oberfläche des dem Modell entsprechenden Formhohlraumes-114--.
Zusätzlich kann die Innenfläche des Formhohlraumes zur weiteren Erhärtung der Schicht--105-- erhitzt sowie auch mit einem Formanstrich versehen werden.
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entwickelten Gase abgeführt, wodurch in vorteilhafter Weise ein einwandfreier Gusskörper erzielt wird.
Das vorstehend beschriebene erfindungsgemässe Verfahren weist nachstehende Vorteile auf :
1. Da die dünne, direkt auf die Oberfläche des Modells aufgebrachte harte Formsandschicht--105-- beim Giessen weder schmilzt noch verbrennt, ist die Herstellung von komplizierten und/oder grossen
Gusskörpern ohne weiteres möglich. Damit wird der Anwendungsbereich des Unterdruckformver- fahrens zur Herstellung von Giessformen sehr stark erweitert.
2. Durch die Absaugung nach innen treten keine störenden Lösungsmitteldämpfe am Arbeitsplatz auf ; die Lösungsmitteldämpfe gelangen auch nicht in die Umgebungsluft, wenn man den Auslass der
Absaugvorrichtung mit einem Gefäss verbindet.
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die Form ist lange Zeit aufbewahrbar, und es kann einfach mit ihr hantiert werden. Die
Betriebseigenschaften der Form sind somit weitestgehend verbessert.
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The invention relates to a method for producing a casting mold, in which a model whose
Has surface air passage openings, which are provided with an air suction device
Base plate are connected, covered with a thin layer, on the base plate with a
Air suction device fitted molding box, binder-free molding sand is introduced into the molding box and the molding sand surface is covered with an airtight sheet, whereupon by means of the
Air suction device of the molding box, the pressure in the molding sand located in the molding box is reduced and the model and the base plate are removed.
In this known method, a, usually plasticized by heating,
Plastic sheet applied to the surface of the model and sucked there, a molding box attached, with
Molding material filled, covered airtight, the suction via the model interrupted and instead in the
The molding box creates a vacuum, so that the plastic sheet depicting the model surface is now against the
Mold material is pressed and the model can be removed.
This known vacuum molding process for producing a casting mold has the following disadvantages:
1. The extent of the expansion or deformation of the plastic sheet covering the model (from
Polyethylene, vinyl acetate or the like) is limited; so this web often tears when molding one
Model with a complicated shape, e.g. B. with projections or indentations. The known
The method is therefore primarily only suitable for molding flat, simple models.
2. Since the plastic sheet is at a low temperature, e.g. B. melts at around 900C, there is a risk of deformation of the mold cavity, because when casting a large object
The web can melt and / or burn.
3. Deformation of the mold cavity can also occur if the negative pressure in the molding box is released after it has been lifted from the model, since the molding material itself is not solidified. The evacuation of the molding box must therefore be continued until the end of the pouring. It is practically impossible to store the form and it is difficult to handle the form.
The object was to create a vacuum molding process of the type mentioned which does not have the above disadvantages.
This object is achieved by the method according to the invention, which is characterized in that the surface of the model is covered with a thin layer of molding sand before the binder-free molding sand is poured in, the molding sand being a binder which essentially consists of a mixture of a solvent, ethyl silicate and a thermoplastic, miscible with ethyl silicate, synthetic resin, and that the thin molding sand layer is hardened by removing the solvent from the binder by sucking air through the air passage openings in the model via the air suction device in the base plate.
In the method according to the invention, no airtight plastic sheet is used, the mold surface is formed by a hardened molding material layer.
The method according to the invention is described in more detail below, for example and with reference to the drawings, in which FIG. 1 shows the base plate with the mounted model, which already has a surface layer, FIG. 2 shows the arrangement according to FIG. 1 with the molding box attached, filled with molding material and covered and FIG. 3 shows the molding box removed after the surface layer has hardened, that is to say the finished casting mold.
One recognizes a model --101-- which stands on a base plate - 103 - with an air chamber --103a-- and a suction nozzle - 104 -; the model and the top wall of the plate are interspersed with holes --2--. A thin layer - 105 - of molding sand is evenly applied to the surface of the model - 101 -.
The term molding sand stands for the usual molding materials, such as in particular sand, iron powder and the like. Like. The molding sand forming the layer --105 - is mixed with a binding agent which hardens when air is sucked through as a result of the removal of a solvent contained therein, which enables the molding box to be lifted off, and this quickly after further passage of air or by heating Time hardens completely and shows great strength. This binder consists essentially of a mixture of ethyl silicate with a thermoplastic resin suitable for mixing with ethyl silicate, such as a copolymer of nylon resin or vinyl acetate resin, and a solvent.
The layer - 105 - can e.g. B. consist of 100 parts of quartz sand and 4 parts of binder, the binder being composed as follows: ethyl silicate 40 40% ethyl alcohol 8, 5% 5% igue hydrochloric acid 8%
50% vinyl acetate 40%
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Phenolic resin 3% surface stabilizer 0.5%
The molding sand containing the binding agent is applied to the surface of the model --101-- as well as to the free area of the plate-103- on which the model stands, in a thickness of 20 mm and by sucking air through the suction nozzle-104--, the Chamber --103a - and the bores-102- solidified. The solidification takes place as a result of the removal of the alcohol used as solvent by the outflowing air.
Then, as shown in Fig. 2, a molding box 108 is placed on the plate 103, which has bores 109, a sieve or fabric 110 and a suction nozzle 113 113. -having. The space enclosed by the molding box - 108 - is filled with binder-free molding sand, and the surface of the poured molding sand and the edges of the
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Sufficient molding sand filling, while at the same time the binding agent in the molding sand layer hardens even more so that this layer sucked onto the molding material can be lifted off the surface of the model.
As soon as the suction via the socket --113-- is finished, the molding box-108 of model --101-- and base plate --103-- is lifted off. The hard molding sand layer --105 - then forms the surface of the mold cavity - 114-- corresponding to the model.
In addition, the inner surface of the mold cavity can be heated to further harden the layer - 105 - and it can also be painted.
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evolved gases discharged, whereby a flawless cast body is achieved in an advantageous manner.
The above-described method according to the invention has the following advantages:
1. Since the thin, hard molding sand layer - 105 - applied directly to the surface of the model neither melts nor burns during casting, the production of complex and / or large
Cast bodies are easily possible. This greatly expands the area of application of the vacuum molding process for the production of casting molds.
2. Due to the internal extraction, there are no disruptive solvent vapors at the workplace; the solvent vapors also do not get into the ambient air if you open the outlet of the
Connects suction device to a vessel.
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the form can be stored for a long time and is easy to handle. The
The operating properties of the mold are thus largely improved.